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高效掌握SolidWorks钣金零件加工设计概念

来源:海吉科技作者:HAIGEI网址:http://www.szhaigei.com浏览数:789 

   钣金零件是以金属板为原料,通过折、弯、冲、压等工艺实现的一类零件,其最大的特点是零件的壁厚均匀。


钣金折弯攻牙


   一、钣金零件的分类


   钣金零件一般可分为三类:


  1)平板类:指一般的平面冲裁件

   2)弯曲类:由弯曲或弯曲加简单成形构成的零件。

   3)成形类:由拉伸等成形方法加工而成的规则曲面类或自由曲面类零件。


   如图1所示,这些零件都是由平板毛坯经冲切、折弯或冲压等方式而加工出来的,它们与一般机加工方式加工出来的零件存在着很大差别。在冲压加工方式中,弯曲变形是使钣金零件产生复杂空间位置关系的主要加工方式。而其它加工方法一般只是在平板上产生凸起或凹陷以及缺口、孔和边缘等形状。这一特点是在建立钣金零件造型系统时所必须注意的。


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   二、钣金零件特征


   特征是产品描述信息的集合,它不仅具有按一定拓扑关系组成的特定形状,而且反映特定的工程语义,适宜在设计、分析和制造中使用。从特征构型的角度来看,钣金件是由一系列特征构成,它们之间的相互联系便构成一个完整的零件。根据钣金件特点,可以归纳出如下特征:


   1)平面特征 构成零件的平面形状,是零件的基本部分,是连接弯曲的部分,也是局部成形和冲孔的母体。平面特征的几何形状由一个图形元素(直线、圆弧等)来表示。


   2)弯曲特征 它是由弯曲加工工序产生的形状,这里以简单弯曲特征为例,即由圆柱面表示的弯曲区。弯曲特征由组成该特征的几何元素和弯曲属性来表示。


   3)孔特征 它作为一般子特征而依附于其它特征,如在平面或弯曲特征上冲孔。孔的数据结构与平面特征基本相同。


   4)局部成形特征 由局部成形工序在冲压件上产生的形状。通常它的形状固定,尺寸不同,因此可以用参数来表达。


   5)用户自定义特征 由于钣金件种类繁多,往往会用到一些新的特征,因此特征建模系统有必要为用户提供自定义的手段。


  三、钣金工具


   SolidWorks提供了很多钣金零件中特有的钣金特征工具,包括基体法兰、边线法兰等,利用这些工具,用户可以很方便地完成钣金零件设计,得到钣金零件的应用状态和展开状态。


   SolidWorks提供了建立钣金零件的特有工具,这些工具位于【插入】|【钣金】菜单和【钣金】工具栏中,如图2


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   四、钣金零件的设计树


   钣金零件和普通SolidWorks零件的不同之处就是钣金零件内部具有钣金零件的标识,具有钣金零件的特性,如图3所示的FeatureManager设计树中包括“钣金1”、“平板型式”等钣金的独有特征。


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   “切割清单”:切割清单文件夹类似于普通零件的“实体”文件夹。由于SolidWorks钣金零件中支持多实体钣金,以实现多个钣金部分之间焊接工艺的特点,因此切割清单也可用于工程图中的焊件清单表。


   “钣金”:钣金特征中包含了默认的折弯参数,如折弯半径、折弯系数、折弯扣除或释放槽类型,如图4所示。


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   “平板型式”特征:平板型式特征表示了钣金零件在展开状态下的形状。建立基体法兰以后,该特征默认为压缩状态,后续建立的特征也处于此特征的前面。单击【钣金】工具栏中的【展开】按钮切换“平板型式”的压缩状态,如图5所示,在展开状态下,“平板型式”特征中显示了钣金零件的折弯线草图、边界框以及所有展开的折弯。


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   五、钣金零件厚度


   钣金零件是一种壁厚均匀的薄壁零件,对于同一个钣金实体而言壁厚是相同的。使用钣金工具建立特征时,如使用开环草图建立基体法兰,钣金零件的厚度相当于壁厚;如使用闭环草图建立基体法兰,则钣金零件的厚度相当于于拉伸特征深度,如图6所示。


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   六、折弯半径


   板件折弯时,为了避免外表面产生裂纹,需要制定钣金折弯时的折弯半径,折弯半径是指折弯内角的半径,如图7所示,SolidWorks中钣金实体的默认折弯半径在建立基体法兰时,或者通过编辑“钣金”特征来指定。


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   七、折弯系数


   折弯系数是用于计算钣金展开的折弯算法,SolidWorks中支持常用的“K-因子”、“折弯扣除”、“折弯系数表”和“折弯补偿”等方法。如图8所示,在“钣金”特征中定义默认的折弯系数。


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